Реклама

Календарь записей
Февраль 2013
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728  

Электронные регуляторы напряжения

Рассмотренный выше вибрационный регулятор напряжения (ВРН) с электромагнитным реле (ЭМ-ре-ле) имеет ряд существенных недостатков:1) как механический вибратор, ВРН ненадежен;2) контакт К в ЭМ-реле подгорает, что делает регулятор недолговечным;3) параметры ВРН зависят от температуры (среднее значение Ucp рабочего напряжения Ur генератора плавает);4) ВРН не может работать в режиме полного обесточивания обмотки возбуждения, что делает его низкочувствительным к изменению выходного напряжения генератора (высокие пульсации напряжения Ur) и ограничивает верхний предел работы регулятора напряжения;5) электромеханический контакт К электромагнитного реле ограничивает величину максимального тока возбуждения до значений 2…3 А, что не позволяет применять вибрационные регуляторы на современных мощных генераторах переменного тока.• С появлением полупроводниковых приборов контакт К ЭМ-реле стало возможным заменить эмит-терно-коллекторным переходом мощного транзистора с его управлением по базе тем же контактом К ЭМ-реле.Так появились первые контактно-транзисторные регуляторы напряжения [2]. В дальнейшем функции электромагнитного реле (CV, КЭ, УЭ) были полностью реализованы с помощью низкоуровневых (малоточных) электронных схем на полупроводниковых приборах. Это позволило изготавливать чисто электронные (полупроводниковые) регуляторы напряжения [3].Особенностью работы электронного регулятора (ЭРН) является то, что в нем отсутствует дополнительный резистор RA, т.е. в цепи возбуждения реализуется практически полное выключение тока в обмотке возбуждения генератора, так как коммутирующий элемент (транзистор) в закрытом (разомкнутом) состоянии имеет достаточно большое сопротивление. При этом становится возможным управление более I значительным током возбуждения и с более высокой скоростью коммутации. При таком дискретно-им-Гпульсном управлении ток возбуждения имеет им-зпульсный характер, что позволяет управлять как частотой импульсов тока, так и их длительностью. Однако основная функция ЭРН (поддержание постоянства напряжения Ur при п = Var и при (5 = Var) остается такой же, как и в ВРН.С освоением микроэлектронной технологии регуляторы напряжения сначала выпускались в гибридном исполнении, при котором бескорпусные полупроводниковые приборы и навесные миниатюрные радиоэлементы включались в электронную схему регу-> лятора вместе с толстопленочными микроэлектронными резистивными элементами. Это позволило значительно уменьшить массу и габариты регулятора на-t пряжения.1 1 Примером такого электронного регулятора напряжения может служить гибридно-интегральный регулятор Я-112А, который устанавливается на современных отечественных генераторах.Регулятор Я-112А (см. схему на рис. 7.5) является типичным представителем схемотехнического решения задачи дискретно-импульсного регулирования напряжения Ur генератора по току 1в возбуждения. Но в конструктивном и технологическом исполнении выпускаемые в настоящее время электронные регуляторы напряжения имеют значительные различия.Что касается исполнения регулятора Я-112А, все его полупроводниковые диоды и триоды бескорпусные и смонтированы по гибридной технологии на общей керамической подложке совместно с пассивными толстопленочными элементами. Весь блок регулятора герметичен.Регулятор Я-112А, как и описанный выше вибрационный регулятор напряжения, работает в прерывистом (ключевом) режиме, когда управление током возбуждения не аналоговое, а дискретно-импульсное. Принцип работы регулятора Я-112А заключается в следующем.Пока напряжение Ur генератора не превышает наперед заданного значения, выходной каскад V4-V5 находится в постоянно открытом состоянии и ток 1в обмотки возбуждения напрямую зависит от напряжения Ur генератора (участок 0-п на рис. 7.3 и рис. 7.4). По мере увеличения оборотов генератора или уменьшения его нагрузки Ur становится выше порога срабатывания чувствительной входной схемы (VI, R1-R2), стабилитрон пробивается, и через усилительный транзистор V2 выходной каскад V4-V5 закрывается. При этом ток 1в в катушке возбуждения выключается до тех пор, пока Ur снова станет меньше заданного значения Umin. Таким образом, при работе регулятора ток возбуждения протекает по обмотке возбуждения прерывисто, изменяясь от 1в = О до 1в = Lax- При отсечке тока возбуждения напряжение генератора сразу не падает, так как имеет место инерционность размагничивания ротора. Оно может даже несколько увеличиться при мгновенном уменьшении тока нагрузки генератора. Инерционность магнитных процессов в роторе и ЭДС самоиндукции в обмотке возбуждения исключают скачкообразное изменение напряжение генератора как при включении тока возбуждения, так и при его выключении. Таким образом, пилообразная пульсация напряжения Ur генератора остается и при электронном регулировании.Логика построения принципиальной схемы электронного регулятора следующая: VI — стабилитрон с делителем Rl, R2 образуют входную цепь отсечки тока 1в при Ur > 14,5 В; транзистор V2 управляет выходным каскадом; V3 — запирающий диод на входе выходного каскада; V4, V5 — мощные транзисторы выходного каскада (составной транзистор), включенные последовательно с обмоткой возбуждения (коммутирующий элемент КЭ для тока lB); V6 — шунтирующий диод для ограничения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения; R4, Cl, R3 — цепочка обратной связи, ускоряющая процесс отсечки тока 1в возбуждения.Еще более совершенным регулятором напряжения является электронный регулятор в интегральном исполнении. Это такое исполнение, при котором все егокомпоненты, кроме мощного выходного каскада (обычно это составной транзистор), реализованы с помощью тонкопленочной микроэлектронной технологии. Эти регуляторы настолько миниатюрны, что практически не занимают никакого объема и могут устанавливаться непосредственно на корпусе генератора в щеткодержателе.Примером конструктивного исполнения ИРН может служить регулятор фирмы B0SCH-EL14V4C, который устанавливается на генераторах переменного тока мощностью до 1 кВт (рис. 7.6).В заключение следует отметить, что интегральные регуляторы напряжения, в принципе, ремонту не подлежат. Кроме некоторых отдельных случаев, которые подробно описаны ранее в главе 6.

Статьи по теме:

  • Регулирование напряжения в генераторах с электромагнитным возбуждением 20.01.2010
    (Если главное магнитноеполе генератора наводится электромагнитным возбуждением, то электродвижущая сила Ег генератора может быть функцией двух переменных: частоты п...)
  • Пульсации регулируемого напряжения 18.02.2010
    (При постоянной частоте п вращения ротора генератора и при постоянной его нагрузке рабочие пульсации тока возбуждения (Д1в на рис....)
  • Полупроводниковые диоды 29.01.2010
    (Все полупроводниковые диоды, которые выпускаются специально для автомобильных генераторов, имеют корпусную таблеточную конструкцию. Для удобства сборки на радиаторной плате...)
  • Модели автомобильных генераторов переменного тока 02.02.2010
    (Генератор — это такая электрическая машина, которая способна непрерывно вырабатывать электрическую энергию из механической. Генераторы бывают постоянного и переменного...)
  • Система электроснабжения 02.03.2010
    (В систему электроснабжения современного автомобиля входят: необслуживаемая или монолитная кислотная аккумуляторная батарея (АКБ) и генератор (ГТ) трехфазного переменного тока...)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Поиск по блогу